WASTE WATER Solutions

Recuperación de Energía Térmica del agua residual urbana eindustrial

Recuperación de energía térmicadel agua residualHUBER ThermWin®

Sistema de recuperación de calor HUBERThermWin®El sistema de recuperación de calor HUBER ThermWin®utiliza un intercambiador de calor para extraer la energíacontenida en el agua residual. Mediante una mínimaestructura para la captación, se conduce una fracción delagua residual del coletor hasta un tamiz vertical HUBERRoK 4 para retirar los sólidos gruesos y después sebombea hasta el intercambiador de calor que trabaja porgravedad al nivel del suelo. Este proceso crea unascondiciones hidráulicas estables y asegura unatransferencia de calor controlada en el intercambiador decalor, en donde esa energía es transferida a otro circuitocon un medio de transporte diferente (normalmente aguatambién) que la llevará hasta la bomba de calor. El agua residual enfriada se devuelve de nuevo al colectordel alcantarillado junto con los sólidos que se habíanseparado en el tamiz.

Intercambiador de calor HUBER RoWinEl innovador intercambiador de calor HUBER RoWin hasido desarrollado especialmente para aplicaciones conagua residual. Se aplica una limpieza mecánicapreventiva de las superficies de transferencia de calorpara eliminar el biofilm que puede generarse y evitar susefectos negativos en la transferencia de calor asegurandoque se mantiene la máxima capacidad de transferenciapermanentemente. Los sedimentos del fondo del tanqueson retirados mediante un tornillo transportador ydevueltos junto con el agua residual enfriada para evitarel bloqueo del equipo.Se pueden cubrir hasta el 80% de las necesidadesreciclando el calor del agua residual.

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Sistema de recuperación de calor utilizando auga residual HUBER ThermWin®.

a Colector de alcantarillado b Pozo de bombeo con un tamiz vertical HUBER RoK 4c Intercambiador de calor HUBER RoWind Bomba de calor

Energía para calentar y enfriar en el agua residual Verdaderamente, debajo del suelo que pisamos, en loscolectores del alcantarillado, existe una fuente de energíaoculta y raramente utilizada: el agua residual urbana, conuna temperatura de entre 12 y 20 ºC durante todo el año;incluso en invierno, la temperatura de las aguasresiduales, rara vez cae por debajo de los 10 ºC. Estohace del agua residual una excelente fuente de energíapara utilizarla en una bomba de calor.Se requiere un intercambiador de calor para extraer uanparte del calor contenido en el agua residual. Mediante unintercambiador de calor se transfiere la energía térmicadesde el agua residual a una bomba de calor. HUBERutiliza el sistema ThermWin® o el intercambiador de calorTubeWin para extraer la energía térmica.Utilizando las bombas de calor comerciales se cosiguenaltos coeficientes de rendimiento debido al alto nivel detemperatura del agua residual que se combina con una

temperatura de calentamiento baja (por ejemplo el calorempleado en el suelo radiante de las viviendas).Por lo tanto, se ahorra considerablemente en energíadebido a que sólo se requiere aportar el 20-25% de laenergía eléctrica necesaria. Debido a la baja temperaturade 20-25ºC durante el verano, el agua residual se puedeutilizar también como disipador de calor. Por lo que, el usode agua residual para refrigerar grandes edificiosproporciona una solución económica y eficiente.El reciclado de la energía térmica del flujo de aguaresidual, o su uso como disipador de calor en plantas deenfriamiento, es una alternativa que merece la penaeconómica y mediambientalmente para el calentamientoy/o enfriamiento utilizando sistemas convencionales.A diferencia de los combustibles fósiles, el agua residualrepresenta una fuente de energía inagotable que estádisponible en cualquier momento y no causa ningúnimpacto al medioambiente debido a la ausencia deemisiones perjudiciales.

El agua residual municipal está disponible como fuente de calor en cualquier zona residencial urbana.

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Intercambiador de calor HUBER TubeWinOtra posibilidad de extraerse energía térmica del aguaresidual es la instalación de los elementos delintercambiador de calor directamente en la base delcolector del alcantarillado, en el flujo del agua residual.Esto lo realizamos con el intercambiador de calor HUBERTubeWin.Debido a un diseño robusto y plano puede instalarse enpequeños colectores de menos de un metro de diámetro.La energía térmica contenida en el flujo del agua residuales transferida a otro medio más frío dentro de un circuitointerno y de este modo puede ser utilizado el calor delagua residual en una bomba de calor. Los elementos delintercambiador no necesitan un espacio extra porque seinstalan en el fondo del propio colector.Otra ventaja es que debido a su construcción modular,varios intercambiadores de calor HUBER pueden serconectados en serie o en paralelo para adpatarse a lasnecesidades particulares de cada instalación.

Este sistema no sólo se adapta a la forma del colector sino también a los diferentes parámetros específicos delagua residual. Como todas las líneas de tuberías está enel interior del módulo, la sección transversal del colectorno se ve afectada prácticamente.Todos los componentes están fabricados en aceroinoxidable V4A alargando la vida útil del producto. El usode un intercambiador de calor HUBER TubeWin para larecuperación de energía térmica del agua residualrepresenta una solución sostenible y fiable. Este sistemapuede utilizarse durante todo el año tanto para enfriarcomo para calentar.

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Plano esquemático que muestra los diferentes elementos del intercambiador de calor colocados en el colector delalcantarillado.

a Intercambiador de calor HUBER TubeWininstalado en el colector del alcantarillado

b Bomba de calor

➤➤➤ Aplicaciones

585 kW de calor recuperados, 605 kW de capacidad deenfriamiento, usados para calentar y enfriar 22.000 m2 deun edificio de oficinas (agua residual urbana).

60 kW de calor recuperados utilizados para calentar unainstalación deportiva y una guardería infantil (instalaciónen contenedor de acero inoxidable).

120 kW de capacidad de enfriamiento utilizados paraenfriar unos almacenes.

260 kW de calor recuperados para calentar un edificio deapartamentos > 7,000 m2 (agua residual urbana).

90 kW de capacidad de enfriamiento con 120 kW de calorrecuperados utilizados para optimizar los procesos (aguaresidual industrial).

450 kW de calor recuperados utilizados para calentar elagua de una piscina.

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HUBER Technology España, S.L.Calle XVIII, 12 · E-28290 LAS MATAS (Madrid)Teléfono: +34 91 630 49 94 · Fax: +34 91 630 49 91e-mail: info@huber.es · Internet: www.huber.es

Sujeto a modificaciones técnicas0,0 / 1 – 12.2013 – 12.2013

Recuperación de calor del agua residual

➤➤➤ Aplicaciones ➤ Recuperación de energía térmica y/o agua caliente➤ Calentamiento o enfriamiento, indistintamente.➤ Adecuado para residencias geriátricas, hospitales,

escuelas, centros deportivos, etc.➤ Aporte de energía a la red local de distribución de

calor.➤ Utilización de una fuente de energía disponible y

barata en áreas urbanas.

➤➤➤ Ventajas ➤ Instalación rápida y sencilla. ➤ Rápida implantación y utilización, intercambiador de

calor compacto, fácil mantenimiento, ecológico.➤ Respetuoso con el medioambiente debido a la

reducción de emisiones de CO2.

➤ No depende de los combustibles fósiles.➤ Independiente con respecto a geometría de los

colectores de la red de alcantarillado.➤ Alta rentabilidad comparada con cualquier otra

solución convencional.

➤➤➤ Criterios de planificación 1. Disponibilidad de agua residual Para asegurar una recuperación de calor eficiente desdeagua residual se necesita un mínimo flujo de agua encontinuo de unos 5 l/s.

2. Rendimiento energético En el peor de los casos, con 5 l/s continuos de aguaresidual, si la temperatura no baja de 10 ºC, se puedenobtener 40 kW de calor que equivalen a un rendimientotérmico de 8 kW/(l/s).

3. Requisitos del sistema La eficiencia de las bombas de calor aumenta con el usode temperaturas más bajas. Especialmente en los nuevosedificios con sistemas de calefacción con temperaturasbajas.

4. Ubicación La conexión entre la estación de calor y el sistema decolectores debería ser lo más corta posible paraminimizar la inversión y los costes de mantenimiento.

Climatización del edificio de oficinas Torre Winterthurmediante el sistema HUBER ThermWin®.

Estación de calor que utiliza el intercambiador de calorHUBER RoWin®.